Ak je I a Q of Software definované Rádio vaše nemesis, prečítajte si

pre tých z nás, ktorých záujmy ležia v rádiu, stretávame sa s naším prvkom softvéru definované rádio je potrebné vo všeobecnosti zdalo ako zázrak. Tu je prekvapivo základné zariadenie, v podstate kreatívny mixér a sada analógových alebo digitálnych alebo digitálno-analógových meničov, ktoré môžu importovať všetky komplexné a zložité časti štandardného rádia k počítaču , v ktorom je možné vykonať všetky procesy signálu pomocou softvéru.

Kvadratického mixéra. Jugandi (Public Domain).
Keď vaša zvedavosť dostane lepšie z vás a začnete nahliadnuť do funkcií softvéru definovaného rádia, ale stretávate sa s niečím, čo nebudete vidieť predtým v štandardnom rádiu. Existujú dva miešačky kŕmené dvoma lokálnymi oscilátormi na rovnakej frekvencii, ale s 90 stupňovým fázovým posunom a v prijímači sa výsledné produkty mixéra privádzajú do dvoch oddelených ADC. Stretávate sa s písmenami I a Q vo vzťahu k týmto dvomi signálnymi cestami, a diviť sa, čo na zemi všetko znamená.

Čo ste práve videli, je kvadratúra mixér. Quadrature sa vzťahuje na čokoľvek matematické, ktoré zahŕňa štvrtinu kruh, v tomto prípade 90 stupňový fázový posun medzi dvoma miestnymi oscilátormi. Tento 90 stupňový fázový posun má vlastnosť odhalenia nielen frekvencie a amplitúdy informácií v signáli, ktoré by ste boli oboznámení s jedným mixérom v štandardnom rádiu, ale aj fázové informácie v nej, že dva 90 stupňov z fázy I (vo fáze) a Q (QUADRUATURE) Signály komponentov zachovávajú.

I a Q dáta ako bočný pohľad na špirálu. Mikael Q Kuisma, I / Q Údaje pre figuríny.
Existuje významné množstvo matematiky, ktoré sa majú stráviť, ak si želáte plne dostať sa na dno toho, ako to funguje, pre ktoré je pravdepodobne najlepšie na to, aby sme zvládli zvedavé na oveľa dlhšie vysvetlenie. Pre rýchle pochopenie, hoci je najlepšie predstaviť si amplitúdu amplitúdy sínusovej vlny na signál, ktorý by ste mohli vidieť na osciloskope, ako len 2D bočný pohľad na signál, ktorý je v skutočnosti 3D špirál, pretože má tiež fázovú zložku. Ak bol tento bočný pohľad na špirálu tvoju zložku, potom podobný 2D pohľad na vrchol špirály by bol váš Q zložtion, rovnaký signál, ale s 90 stupňový fázový rozdiel. Z týchto dvoch i a Q signálov je možné zrekonštruovať celý pôvodný signál, vrátane jeho komplexných vzťahov fáz, a nie jednoducho 2D amplitúdu názor, že by ste mohli vidieť na osciloskope.

Výroba 90 stupňov fázového posunu s žabkami.
Spálene to nie je jedna z tých vecí, ktoré existujú len ako kúsok teórie v textovej knihe, môžete ľahko vybudovať základný SDR prijímač predný koniec na základe diagramu kvadratúry nad miešačkou nad svojou lavičkou. Ak ste pripravení obmedziť šírku pásma prijímača, aby ste z audio karty počítača, často v rozsahu 50 KHZ môžete použiť ľavé a ideálne audio vstupy ako I a Q, a spustiť jednu z množstiev aplikácií SDR. Linrad je len jeden príklad.

Pokiaľ ide o hardvér, mixéry a súvisiace s nízkym pasom môže byť veľmi priamočiare na vytvorenie, napríklad môžete skúsiť zdvíhať tento dizajn pomocou Analógového spínača CMOS. A aj keď by ste si mohli predstaviť, že vytvorenie 90 stupňov fázového posunu predstavuje problém, v skutočnosti, že sa dá ľahko vykonať s párom žabok. Pridajte do logickej úrovne oscilátor a potom je možné, aby softvér definoval rádio predný koniec takmer úplne z logických čipov, ušetrite na pár op-ampry. Nebude to urobiť moc nad rámec frekvencií HF (Shortwave), ale aj keď ho používate len na to, aby ste sa pozreli na svoje miestne vysielanie staníc, môže vám ešte dať praktický porozumenie hardvéru SDR.

Často sa zdá, že SDR sú čarovné čierne boxy obklopené v oblaku marketingu WOO. A s výnimkou populárnej RTL Chipset USB TV prijímače, ktoré priťahujú cenu, ktorá zodpovedá humbuk. Ale realita je, že z hardvérovej perspektívy môžu byť prekvapivo jednoduché. Prečo neuskutočniť kmeňa a hackovať sa spolu základné!

Header Image: Bob K [cc0].